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聲測管表面缺陷在線進行檢測和分級的光學系統(tǒng),在德國的百視泰(Parsytec)公司研制成功并應(yīng)用于歐洲和美國的連軋機和CSP生產(chǎn)線上取得良好效果。
該系統(tǒng)是目前世界上**能對高速運動的聲測管表面缺陷進行在線自動檢測和分級的系統(tǒng)。ParsytecHTS-2W建立在100%軟件工具基礎(chǔ)上,它與標準PC硬件及頻閃氙照明的錄像機相結(jié)合,可根據(jù)表面缺陷的類型和嚴重程度,以及在聲測管上的位置,對所有缺陷進行分級記錄,可完全替代人工目測,防止目測的主觀性和漏判,客觀地對缺陷進行評估,不再依賴于專業(yè)人員的技能,并可提供對整個聲測管表面的準確鑒定以及完整的記錄。
系統(tǒng)由三個主要部分組成:
(1)影像傳感系統(tǒng)。在工業(yè)標準錄像機基礎(chǔ)上,采用兩個頻閃氙閃光燈,保證紅熱聲測管上的缺陷清晰可見。這些裝置安裝在儀表房中,錄像頭一般距熱聲測管0.8~2.0m,以避免強熱輻射和被聲測管碰壞。用一排錄像機捕獲整個聲測管表面,錄像機數(shù)取決于聲測管寬度和所要求的清晰度。為了在有效范圍內(nèi)能夠捕獲整個聲測管表面而無任何遺漏,錄像機視場可在橫幅方向上重疊。清晰度是按所要檢測的#小缺陷尺寸設(shè)計的。如果在較后階段要求**清晰度,則可再增設(shè)幾臺錄像機和PC機。
(2)檢驗用計算機。包括幾臺pentiumPC的高性能系統(tǒng)執(zhí)行軟件,對每臺錄像機的所有影像進行分析和檢測異常,缺陷的類型和嚴重程度通過比較缺陷數(shù)據(jù)庫中的相似缺陷特性的方法來進行分級。對特定聲測管相同級別的缺陷可作聚類分析,將若干個小缺陷歸并成一個大面積缺陷,如氧化鐵皮。還可采用頻率分析,來識別造成重復缺陷的軋輥。缺陷分級系統(tǒng)冷軋寬聲測管軋機發(fā)展的新勢頭。目前美國等發(fā)達**,不僅大力推進?。ㄖ泻瘢┌迮鬟B鑄連軋生產(chǎn)線的建設(shè),生產(chǎn)低成本薄規(guī)格的聲測管寬聲測管,同時還加速建設(shè)和改造冷軋寬聲測管軋機,擴大冷軋寬聲測管和涂鍍層板等高附加值產(chǎn)品在鋼材生產(chǎn)中的比例,據(jù)統(tǒng)計,近年來聲測管板帶轉(zhuǎn)化為冷軋寬聲測管和涂鍍層板的比例不斷提高,美國已達90.7%,日本為81.5%,歐盟為76.2%,表明了國際上鋼材生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整動向的一個方面。
我國進口冷軋板帶和涂鍍層板共計51283萬t,冷軋板帶和涂鍍層板的自給率分別為49.1%和26.6%,聲測管板帶轉(zhuǎn)化為冷軋板帶和涂鍍層板比為20.2%,因此加速我國冷軋寬聲測管建設(shè)是解決我國鋼材產(chǎn)品以產(chǎn)頂進的主要措施,而國外的一些加速發(fā)展冷軋板帶和涂鍍層板的經(jīng)驗值得借鑒。
1、建設(shè)冷軋寬聲測管軋機模式多樣化,例如美國近年來除新建和改造冷軋寬聲測管連軋機組外,還大量在新建的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線后建設(shè)現(xiàn)代化的高產(chǎn)量高效率的單(雙)機架可逆式軋機,形成“小鋼廠”冷軋寬聲測管生產(chǎn)模式,即利用聲測管的寬薄帶坯,采用年產(chǎn)80~100萬t的單(雙)機架可逆式軋機,用一個軋程,取消中間退火,以低的投資和生產(chǎn)成本生產(chǎn)冷軋薄寬聲測管,據(jù)報道噸鋼產(chǎn)品投資比冷連軋機低約30%,而生產(chǎn)成本并不提高,反而比常規(guī)生產(chǎn)的低。例如美國的SteelDymanic和Heartland廠都建設(shè)了雙機架可逆式寬聲測管冷軋機,以專門生產(chǎn)薄寬聲測管為主,年產(chǎn)量均達100萬t。另外美國的Nucor,Berkeley,Hickman和Indiana廠都建設(shè)或改造單機架冷軋可逆式寬聲測管軋機,前二廠均新建年產(chǎn)80~90萬t單機架可逆式冷軋機,后一個廠改造一臺單機架可逆式軋機年產(chǎn)達31.5萬t。以上六個廠都同時建設(shè)年產(chǎn)30~50萬t的熱鍍鋅機組,既可鍍薄寬的聲測管(1.2~2.5mm),也鍍薄寬的冷軋聲測管(0.25~1.2mm),發(fā)揮了很好的綜合經(jīng)濟效益。而其冷軋廠的建設(shè)投資也多樣化,不全是本公司投資,有其它公司獨資建設(shè),也有合資建設(shè)的。據(jù)不完全統(tǒng)計近五年來美國冷軋寬聲測管生產(chǎn)能力增加超過1000萬t/a,熱鍍鋅生產(chǎn)能力增加約570萬t/a。
2、在聲測管寬聲測管,冷軋寬聲測管和涂鍍層線的建設(shè)順序上,采用多樣化形式,如臺灣中鋼公司就是先建設(shè)冷軋寬聲測管連軋機和熱鍍鋅線,先搶占市場,取得較好的經(jīng)濟回報后再積累資金建設(shè)聲測管寬聲測管軋機,這樣既解決了市場急需又緩解了投資巨大的矛盾。我國寶新不銹鋼冷軋廠和張家港不銹鋼冷軋廠的建設(shè)也采取了先建冷軋,后考慮聲測管原料問題,同樣取得較好的經(jīng)濟效益。此外一些外商在我國建設(shè)一批電鍍錫和熱鍍鋅廠也是采取這種方式。
根據(jù)鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要。我國目前正在加快聲測管寬聲測管的建設(shè)進度,預計至
聲測管寬聲測管產(chǎn)能將達到3000萬t以上,會很快滿足國內(nèi)需求并將可能出現(xiàn)階段性和結(jié)構(gòu)性過剩,這是聲測管板轉(zhuǎn)化為冷軋和涂鍍層板帶比例過低導致的現(xiàn)象,值得重視,因此,國外加快冷軋寬聲測管和涂鍍層板的作法值得借鑒。可“訓練”成用來發(fā)現(xiàn)標準缺陷,如邊裂、結(jié)疤、輥印、壓痕和劃傷等。檢測和分級之后,每種缺陷的影像、類型和位置都被記錄下來待查,以便在用戶提出異議時調(diào)出使用。
(3)操作臺。有四個獨立的工作臺,每個工作臺以windowsNT為基的簡單點擊動作或功能鍵來操作??捎胁煌绞?,例如操作者可瀏覽不同水平的詳細情況,而檢測過程繼續(xù)進行,不受干擾??梢赃x擇“交通燈”顯示,綠燈表示聲測管表面為可接受的質(zhì)量;黃燈表示質(zhì)量仍可接受,但有明顯缺陷,待質(zhì)量工程師審查;紅燈表示重復缺陷或某些危險缺陷,因而質(zhì)量不可接受。
該系統(tǒng)能滿足聲測管機的不同要求,例如用于檢測小至0.3~0.7mm大小的缺陷,在線用于聲測管速度15~30m/s,聲測管寬度可以超過2500mm,因此該系統(tǒng)能夠用于厚板軋機。1998年在奧鋼聯(lián)林茨鋼廠的聲測管機上應(yīng)用了HTS-2W檢測系統(tǒng),其軋制速度為2.0~20m/s,帶寬1670mm,輥道寬2000mm,聲測管溫度850~950℃,應(yīng)用至今效益顯著。
目前該系統(tǒng)已安裝應(yīng)用8臺套,5套用于常規(guī)熱連軋機,包括德國蒂森-克虜伯鋼鐵公司和赫施-霍恩林堡公司,比利時的西德馬公司等。同時還有三套用于CSP生產(chǎn)線上,如美國的紐柯鋼鐵公司和德國的蒂森-克虜伯鋼鐵公司。